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特別研究B

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科目名
平成28年度以降入学者
特別研究B
教員名 石田浩
単位数    3 学年    4 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 後期 履修区分 必修
授業概要 固体結晶のシュレーディンガー方程式をコンピュータで解く
授業のねらい・到達目標 コンピュータを用いた数値計算により、量子力学の方程式を解き、物質の性質(物性)を理論的に調べる方法を学ぶ。特別研究Bでは、固体結晶を計算の対象とする。
この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP4,DP6及びカリキュラムポリシーCP7,CP9に対応している。
授業の方法 少人数のゼミナール形式で行う。まず固体結晶中の電子のバンド理論について学ぶ。続いて、密度汎関数法の範囲の第一原理電子状態計算プログラムL-apw_winの使い方を、金属、半導体、絶縁体、強磁性体など様々な3次元結晶に適用することにより習得する。最後に、自分で興味ある物質を選び、その物質の電子状態をL-apw_winプログラムにより計算することにより、物質の性質を理論的に調べる。この結果を「特別研究レポート」としてまとめて提出する。
本授業の事前・事後学習は,各2時間の学習を目安とします。
履修条件 特別研究Aを履修済であること
授業計画
1ガイダンス
授業テーマや到達目標および授業の方法について説明する
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
2結晶の格子・逆格子ベクトルについてテキストで学ぶ
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
3固体結晶中の電子の自由電子モデルついてテキストで学ぶ
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
4固体結晶中の電子のエネルギーバンド理論ついてテキストで学ぶ1
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
5固体結晶中の電子のエネルギーバンド理論ついてテキストで学ぶ2
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
6固体結晶中の電子のエネルギーバンド理論ついてテキストで学ぶ3
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
7第一原理計算プログラムL-apw_winによる結晶の電子状態計算1
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
8第一原理計算プログラムL-apw_winによる結晶の電子状態計算2
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
9第一原理計算プログラムL-apw_winによる結晶の電子状態計算3
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
10第一原理計算プログラムL-apw_winによる結晶の電子状態計算4
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
11特別研究レポートの課題とする物質の検討
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
12課題に選んだ物質の電子構造の計算1
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
13課題に選んだ物質の電子構造の計算2
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
14計算結果の検討とレポート作成1
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
15計算結果の検討とレポート作成2
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
その他
成績評価の方法及び基準 レポート(30%)、授業参画度(70%)
授業参画度は毎回の研究室での活動を,レポートは最終提出する特別研究レポートで評価します。
オフィスアワー 火曜日18:00~19:30 8号館A108室で応対する。

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